(57)【要約】【課題】副生成物を効率よく保管できる燃料供給装置を提供する。【解決手段】本発明における燃料供給装置は、液体燃料を化学反応させて燃料と副生成物とに分離させる燃料分離手段（３）と、分離された燃料を燃料消費部（１３）へ供給する燃料供給手段（１１、１２）と、分離された副生成物を板状に成形してから保管容器に重畳的に保管する副生成物保管手段（５、１４）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を化学反応させて燃料と副生成物とに分離させる燃料分離手段と、
分離された燃料を燃料消費部へ供給する燃料供給手段と、
分離された副生成物を板状に成形してから保管容器に重畳的に保管する副生成物保管手段と、
を備えることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記副生成物保管手段は前記板状に成形された副生成物を巻き取って保管することを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
フィルムを供給するフィルム供給手段をさらに備え、
前記副生成物保管手段は、前記板状に成形された副生成物を巻き取る際に、巻き取られた副生成物同士が接触しないように前記フィルムを併せて巻き取ることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記副生成物保管容器は内部が略密封状態となるように構成されることを特徴とする請求項１〜３までのいずれか１項に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
副生成物と前記燃料供給装置の外部から供給される燃料とを化学反応させて前記液体燃料を生成する液体燃料生成手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４までのいずれか１項に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記燃料分離手段と前記液体燃料生成手段とは同一筐体として構成されることを特徴とする請求項５に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に燃料電池において消費する燃料の供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体燃料を脱水素反応させ、水素と副生成物とを分離して水素を燃料電池に供給する水素供給装置において、副生成物を回収容器に保管する構成が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００３−２７７００２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、副生成物を回収容器にパレット状に保管する構成となっているので、副生成物の嵩密度が低く、保管容器が相対的に大きくなる。
【０００４】
本発明は、副生成物を効率よく保管できる燃料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の燃料供給装置は、液体燃料を化学反応させて燃料と副生成物とに分離させる燃料分離手段と、分離された燃料を燃料消費部へ供給する燃料供給手段と、分離された副生成物を板状に成形してから保管容器に重畳的に保管する副生成物保管手段とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、副生成物を板状に成形して、保管容器に重畳的に保管するので、容器内の嵩密度を高くすることができ、その分保管容器を小形化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１、図２は、本実施形態における燃料供給装置を示す概略構成図である。図１は脱水素化反応モードを示し、図２は水素化反応モードを示す。なお、図１、図２において各反応モードにおいて不要な構成はそれぞれ省略している。本実施形態において説明する脱水素化反応モードとは以下の（１）で示されるような水素化物から脱水素が起こる反応であり、水素化反応モードとは以下の（２）式で示されるような水素化物が水素化する反応である。
【０００９】
【数１】
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【００１０】
【数２】
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【００１１】
初めに、図１を参照して脱水素化反応とともに燃料供給装置１の構成について説明する。脱水素化反応は水素貯蔵材から水素を分離して燃料電池へ供給する際に行われる。燃料供給装置１は車両に搭載されており、水素の飽和化合物を貯蔵する水素貯蔵材保管容器、水素貯蔵材から水素と副生成物とを分離する反応器３、及び副生成物を保管する副生成物保管容器５によって構成される。
【００１２】
水素貯蔵材保管容器２は、水素の飽和化合物であるデカリン（Ｃ10Ｈ18）を保管するための容器であり、デカリンは液体の状態で保管される。本実施形態では水素貯蔵材としてデカリンを用いたが、シクロヘキサン、ペルヒドロアントラセン、ジメチルシクロヘキサンなどを用いてもよい。水素貯蔵材保管容器２は反応器３と配管６によって接続され、配管の途中にはポンプ７が設けられる。デカリンはポンプ７の作動によって必要に応じて反応器３へ供給される。
【００１３】
反応器（燃料分離手段、液体燃料生成手段）３は、水素貯蔵材保管容器２から供給されたデカリンを水素と、ナフタレン（Ｃ10Ｈ8）を主成分とする副生成物とに分離する。反応器３の上部であって配管６の接続部８には噴霧器９が設けられ、水素貯蔵材保管容器２から供給されたデカリンが反応器内に霧状に噴射される。反応容器内には加熱装置１０が設けられ、デカリンは加熱装置１０によって例えば２００℃〜２５０℃に加熱されることで水素と副生成物とに分離される。ここで、デカリンの反応を促進するために反応器内に触媒を設けてもよい。
【００１４】
分離された水素は反応器３の上部へ移動し、配管１１を通って燃料分離装置１２へと流れ、未反応の燃料が回収されて純度の高い水素ガスが燃料電池１３へと供給される。ここで、本実施形態における燃料電池１３は水素を燃料とするものであればどのような形式のものであってもよい。
【００１５】
水素が分離されてできる副生成物は、反応器３の下部に設けられるスライス４へと供給される。流量が調整されながらスライス４から排出される副生成物は、プレスロール１４によって板状に成形された後、ドライヤロール１５によって副生成物に含まれる水分が除去される。
【００１６】
副生成物保管容器（副生成物保管手段）５は、ドライヤロール１５から供給される乾燥した板状の副生成物を収容して保管する。ここで、副生成物保管容器５について図３〜図５を用いて説明する。図３は従来の燃料供給装置における副生成物保管容器の側断面図である。図４は本実施形態の燃料供給装置における副生成物保管容器の上面図である。図５は本実施形態の燃料供給装置における副生成物保管容器の側断面図である。
【００１７】
従来、図３に示すように水素を分離した後の副生成物１０１はパレット状に成形して副生成物保管容器１００に保管していたので、パレット間に隙間が生じて容器内の嵩密度が低く、その分容器を大きくせざるを得なかった。
【００１８】
そこで、図４、図５に示すように本実施形態では副生成物を板状に成形し、ローラ１６によって誘導しながら副生成物保管容器内に順次折り重ねて重畳的に保管する。これにより、副生成物間の隙間及び副生成物と容器内壁との隙間が小さくなり、嵩密度が高くなるので同一質量の副生成物に対して容器５を小形化することができる。また、副生成物保管容器５は保湿性を保つように略密封状態とすることで、副生成物の乾燥を防ぐことができる。
【００１９】
次に図２を参照しながら水素化反応とともに燃料供給装置１の構成について説明する。水素化反応は車両外部から配管２４を通って水素が充填されるとき、水素を水素貯蔵材保管容器２に貯蔵する際に行われる反応である。加熱ローラ２０は副生成物保管容器５の上部に設けられ、副生成物を加熱することで液化する。ここで、液化した副生成物の供給量は加熱ローラ２０の回転速度を制御することで調節可能である。
【００２０】
バッファタンク２１は加熱ローラ２０の下部に設けられ、液化した副生成物を一時的に貯留する。バッファタンク２１は反応器５の上部と配管２２によって接続され、ポンプ２３の作動によって副生成物が反応器３へ供給される。
【００２１】
配管２２と反応器３との接続部８において車両外部から供給される水素が合流し、副生成物と水素とが混合される。副生成物と水素との混合物が反応器３の上部から霧状に噴射され、加熱装置１０で加熱されることで副生成物と水素とが反応してデカリンが生成される。
【００２２】
水素化反応モードでは生成されたデカリンがスライス４へ進入しないようにバルブ２５が閉じられており、反応器３と水素貯蔵材保管容器２とを接続する配管２６を通ってポンプ２７の作動によってデカリンが水素貯蔵材保管容器２へと供給される。
【００２３】
以上のように本実施形態では、副生成物を板状に成形し、ローラ１６によって誘導しながら副生成物保管容器内に順次折り重ねて保管するので、副生成物間の隙間及び副生成物と容器内壁との隙間が小さくなり、容器内の嵩密度が高くなるので同一質量の副生成物に対して容器を小形化することができる。
【００２４】
また、副生成物保管容器内の副生成物を加熱ローラ２０によって液化して水素と反応させる際に、加熱ローラ２０の回転速度を制御することで液化した副生成物の反応器３への供給量を調節できるので、液化した副生成物を一時的に貯留するバッファタンク２１の容量を小形化することができる。
【００２５】
さらに、副生成物保管容器５は保湿性を保つように略密封状態とすることができるので、副生成物が乾燥して脆くなることを防止できる。
【００２６】
さらに、車両に搭載された燃料供給装置１によって脱水素化反応と水素化反応とを両方行うことができるので、車両から副生成物を回収することなく車両に燃料補給することができる。
【００２７】
さらに、脱水素化反応と水素化反応とは同一の反応器内で行われるので、燃料供給装置１を小形化することができる。
【００２８】
（第２実施形態）
本実施形態では燃料供給装置１の構成は第１実施形態とほぼ同一であり、副生成物保管容器の構成が異なる。本実施形態における副生成物保管容器３０の構成について図６、図７を用いて説明する。図６は本実施形態の燃料供給装置における副生成物保管容器の上面図である。図７は本実施形態の燃料供給装置における副生成物保管容器の側断面図である。なお、第１実施形態と同一の構成については適宜説明を省略する。
【００２９】
本実施形態では、図６、図７に示すように副生成物保管容器３０の近傍にガイド用フィルム供給装置３１が設けられており、プレスロール１４によって板状に成形された副生成物を巻取る際に、副生成物同士が接触しないようにガイド用フィルム３２の上に副生成物を載せるようにして、副生成物保管容器３０へ送り込み、ガイド用フィルム３２と同時に巻取る。これにより、副生成物が脆い状態であっても、ガイド用フィルム３２を移動することにより、容易に副生成物を移動させることができる。
【００３０】
以上のように本実施形態では、板状に成形された副生成物を巻き取って保管するので、副生成物間の隙間及び副生成物と容器内壁との隙間が小さくなり、副生成物保管容器内の嵩密度が高くなるので同一質量の副生成物に対して容器を小形化することができる。
【００３１】
また、板状に成形された副生成物を巻取る際に、ガイド用フィルム３２の上に副生成物を載せるようにして、副生成物保管容器３０へ送り込み、ガイド用フィルム３２と同時に巻取るので、副生成物が脆い状態であってもガイド用フィルム３２を移動することで容易に副生成物を移動させることができる。
【００３２】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態における脱水素化反応モード時の燃料供給装置を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態における水素化反応モード時の燃料供給装置を示す概略構成図である。
【図３】従来の燃料供給装置における副生成物保管容器の側断面図である。
【図４】第１実施形態の燃料供給装置における副生成物保管容器の上面図である。
【図５】第１実施形態の燃料供給装置における副生成物保管容器の側断面図である。
【図６】第２実施形態の燃料供給装置における副生成物保管容器の上面図である。
【図７】第２実施形態の燃料供給装置における副生成物保管容器の側断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  燃料供給装置
２  水素貯蔵材保管容器
３  反応器
４  スライス
５  副生成物保管容器
６  配管
７  ポンプ
８  接続部
９  噴霧器
１０  加熱装置
１１  配管
１２  ポンプ
１３  燃料電池
１４  プレスロール
１５  ドライヤロール
１６  ローラ
２０  加熱ローラ
２１  バッファタンク
２２  配管
２３  ポンプ
２４  配管
２５  バルブ
２６  配管
２７  ポンプ
３０  副生成物保管容器
３１  ガイド用フィルム供給容器
３２  ガイド用フィルム
１００  副生成物保管容器
１０１  副生成物
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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